Programacion Orientada a Objetos

BarrosoEmerson MarcanoNestor

¿Qué es POO?

La Programación Orientada a Objetos (POO, en castellano; OOP, según sus siglas en inglés) es un paradigma de programación que viene a innovar la forma de obtener resultados.

Existe una gran variedad de lenguajes de programación que soportan la orientación a objetos

Un programa orientado a objetos se compone solamente de objetos, cada uno de estos objetos es una entidad que tiene unas propiedades particulares, los atributos y las formas de operar de esta serie de objetos y sus métodos.

Ejemplo:

En un videojuego la creación de diferentes opciones de jugador, sus diferentes roles, los skins de Fornite, los diversos enemigos, etc.; serían un ejemplo sencillo de Programación orientada a objetos.

¿Por qué es importante la Poo?

La POO es importante dentro del mundo de la programación porque nos permite modelar de manera sencilla datos y comportamientos complejos del mundo real. Poder manejar datos y comportamientos de objetos de forma automatizada, segura e independiente, ayuda a coordinar todas las funciones y tareas de forma optimizada.

Motivación de la programación orientada a objetos

Durante años, los programadores se han dedicado a construir aplicaciones muy parecidas que resolvían una y otra vez los mismos problemas. Para conseguir que los esfuerzos de los programadores puedan ser reutilizados se creó la posibilidad de utilizar módulos. El primer módulo existente fue la función, que somos capaces de escribir una vez e invocar cualquier número de veces.

En las aplicaciones en realidad los datos están muy ligados a la funcionalidad. Por ejemplo podemos imaginar un punto que se mueve por la pantalla. El punto tiene unas coordenadas y podemos trasladarlo de una posición a otra, sumando o restando valores a sus coordenadas. Antes de la programación orientada a objetos ocurría que cada coordenada del punto tenía que guardarse en una variable diferente (dos variables para ser exacto: x, y) y las funciones de traslación estaban almacenadas por otra parte. Esta situación no facilitaba la organización del código ni tampoco su reutilización.

Con la Programación Orientada a Objetos se buscaba resolver estas situaciones, creando unas mejores condiciones para poder desarrollar aplicaciones cada vez más complejas, sin que el código se volviera un caos. Además, se pretendía dar una de pautas para realizar las cosas de manera que otras personas puedan utilizarlas y adelantar su trabajo, lo que deriva en mayores facilidades para la reutilización del código.

La POO no es difícil, pero es una manera especial de pensar, a veces subjetiva de quien la programa, de manera que la forma de hacer las cosas puede ser diferente según el programador.

Conceptos fundamentales

La POO es una forma de programar que trata de encontrar una solución a estos problemas. Introduce nuevos conceptos, que superan y amplían conceptos antiguos ya conocidos. Entre ellos destacan los siguientes: Clase

Una clase es una especie de "plantilla" en la que se definen los atributos y métodos predeterminados de un tipo de objeto. Esta plantilla se crea para poder crear objetos fácilmente. Al método de crear nuevos objetos mediante la lectura y recuperación de los atributos y métodos de una clase se le conoce como instanciación. Herencia

Por ejemplo, herencia de la clase C a la clase D, es la facilidad mediante la cual la clase D hereda en ella cada uno de los atributos y operaciones de C, como si esos atributos y operaciones hubiesen sido definidos por la misma D. Por lo tanto, puede usar los mismos métodos y variables registrados como "públicos" (public) en C. Los componentes registrados como "privados" (private) también se heredan pero se mantienen escondidos al programador y solo pueden ser accedidos a través de otros métodos públicos. Objeto Instancia de una clase. Entidad provista de un conjunto de propiedades o atributos (datos) y de comportamiento o funcionalidad (métodos), los mismos que consecuentemente reaccionan a eventos. Se corresponden con los objetos reales del mundo que nos rodea, o con objetos internos del sistema (del programa).

Método

Algoritmo asociado a un objeto (o a una clase de objetos), cuya ejecución se desencadena tras la recepción de un "mensaje". Desde el punto de vista del comportamiento, es lo que el objeto puede hacer. Un método puede producir un cambio en las propiedades del objeto, o la generación de un "evento" con un nuevo mensaje para otro objeto del sistema.

Evento

Es un suceso en el sistema (tal como una interacción del usuario con la máquina, o un mensaje enviado por un objeto). El sistema maneja el evento enviando el mensaje adecuado al objeto pertinente. También se puede definir como evento la reacción que puede desencadenar un objeto; es decir, la acción que genera.

Atributos

Características que tiene la clase.

Mensaje

Una comunicación dirigida a un objeto, que le ordena que ejecute uno de sus métodos con ciertos parámetros asociados al evento que lo generó.

Propiedad o atributo

Contenedor de un tipo de dato asociado a un objeto (o a una clase de objetos), que hace los datos visibles desde fuera del objeto y esto se define como sus características predeterminadas, y cuyo valor puede ser alterado por la ejecución de algún método.

Estado interno

Es una variable que se declara privada, que puede ser únicamente accedida y alterada por un método del objeto, y que se utiliza para indicar distintas situaciones posibles para el objeto (o clase de objetos). No es visible al programador que maneja una instancia de la clase.

Características de la POO

Existe un acuerdo acerca de qué características contempla la "orientación a objetos". Las características siguientes son las más importantes:5

Abstracción

Denota las características esenciales de un objeto, donde se capturan sus comportamientos. Cada objeto en el sistema sirve como modelo de un "agente" abstracto que puede realizar trabajo, informar y cambiar su estado, y "comunicarse" con otros objetos en el sistema sin revelar "cómo" se implementan estas características. Los procesos, las funciones o los métodos pueden también ser abstraídos, y, cuando lo están, una variedad de técnicas son requeridas para ampliar una abstracción. Encapsulamiento

Significa reunir todos los elementos que pueden considerarse pertenecientes a una misma entidad, al mismo nivel de abstracción. Esto permite aumentar la cohesión (diseño estructurado) de los componentes del sistema. Algunos autores confunden este concepto con el principio de ocultación, principalmente porque se suelen emplear conjuntamente.

Polimorfismo

Comportamientos diferentes, asociados a objetos distintos, pueden compartir el mismo nombre; al llamarlos por ese nombre se utilizará el comportamiento correspondiente al objeto que se esté usando. O, dicho de otro modo, las referencias y las colecciones de objetos pueden contener objetos de diferentes tipos, y la invocación de un comportamiento en una referencia producirá el comportamiento correcto para el tipo real del objeto referenciado.

Herencia

Las clases no se encuentran aisladas, sino que se relacionan entre sí, formando una jerarquía de clasificación. Los objetos heredan las propiedades y el comportamiento de todas las clases a las que pertenecen. La herencia organiza y facilita el polimorfismo y el encapsulamiento, permitiendo a los objetos ser definidos y creados como tipos especializados de objetos preexistentes.

Modularidad

Se denomina "modularidad" a la propiedad que permite subdividir una aplicación en partes más pequeñas (llamadas módulos), cada una de las cuales debe ser tan independiente como sea posible de la aplicación en sí y de las restantes partes. Estos módulos se pueden compilar por separado, pero tienen conexiones con otros módulos. Al igual que la encapsulación, los lenguajes soportan la modularidad de diversas formas. Principio de ocultación

Cada objeto está aislado del exterior, es un módulo natural, y cada tipo de objeto expone una "interfaz" a otros objetos que detalla cómo pueden interactuar con los objetos de la clase. El aislamiento protege a las propiedades de un objeto contra su modificación por quien no tenga derecho a acceder a ellas; solamente los

Tipos

Para realizar programación orientada a objetos existen 3 corrientes principales:

Basada en clases.- Es la más ampliamente usada por los lenguajes de programación orientada a objetos. Por ejemplo es usada por Java, C++ y C#. Se basa en crear una estructura molde llamada clase donde se especifican los campos y métodos que tendrán nuestros objetos. Cada vez que necesitamos un objeto creamos una instancia (o copia del objeto) usando la clase como molde. Basada en prototipos - Es soportado en Javascript, Python y Ruby. No hay clases, solo hay objetos. El mecanismo para la reutilización está dado por la clonación de objetos. Se crean directamente los objetos y cuando se quiere generar otro con la misma estructura se usa clonación. Una vez clonado si queremos podemos agregar los campos y métodos necesarios. Un objeto prototípico es un objeto que se utiliza como una plantilla a partir de la cual se obtiene el conjunto inicial de propiedades de un objeto. Cualquier objeto puede ser utilizado como el prototipo de otro objeto, permitiendo al segundo objeto compartir las propiedades del primero.

Basada en estructuras - Soportado por Go, Rust, Nim y algunos otros lenguajes compilados. Este enfoque está basado en la construcción de tipos definidos por el usuario (struct type), llamados estructuras con sus respectivas propiedades o atributos y se le añade una variable de tipo puntero a las funciones o métodos de esa estructura. Tiene soporte de métodos públicos y privados, así como Genéricos. También tiene soporte para interfaces; pilar de apoyo para polimorfismo y herencia.

Resumen

La POO es un paradigma surgido en los años 1970 como elementos fundamentales en la construcción de la solución. Un objeto es una abstracción de algún hecho o ente del mundo real, con atributos que representan sus características o propiedades, y métodos que emulan su comportamiento o actividad. Todas las propiedades y métodos comunes a los objetos se encapsulan o agrupan en clases. Una clase es una plantilla, un prototipo para crear objetos; en general, se dice que cada objeto es una instancia o ejemplar de una clase.